Рефераты по Физике

Термопары в векторной энергетике

Страница 8

энергетики в оценке материалов термопар.

Для определения основных параметрических соотношений векторной энергетики материалов термопар, рассмотрим термопару как жёстко защемлённый стержень разнородной упругости. Параметры векторной энергетики в данном случае будут:

сила нагружения стержня,- P

модуль упрочнения участка AC. -E1

модуль упругости элемента AB - E2

реакции стержня. - Nac и Nab

Рассмотрим схему формирования начальных остаточных напряжений в пластически деформированном слое его разгрузки из предельного состояния. Для этого возьмём в объёме полунебесконечного тела цилиндрический стержень BC разнородной упругости (рисунок.10), жестко защемленный и нагруженный силой P.

Рисунок 8 - Схема векторного нагружения стержня разнородной упругости

Элемент AC представляет упрочнённый слой с приведенным модулем упрочнения El и высотой 0,015 l , элемент AB – не упрочненный участок с модулем упругости E2, и высотой l (высота 0,015 l соответствует рекомендуемой в литературе минимальной толщине покрытия или максимальной глубине упрочнённого слоя, соответствующей 0,3мм).

Диаграмма растяжения – сжатия стержня схематизируется двумя прямыми (рисунок 11), описываемыми уравнениями

(1)

σ = E * ε при σ ≤ σТ

σ - σТ =Д (ε - εТ) при σ ≥ σТ

где Д – угловой коэффициент прямых по рисунку 9 (обычно Д<Е).

Рисунок 9 - Диаграмма деформирования для линейно-упрочняющегося

стержня разнородной упругости

На первом этапе нагружения, когда материал детали следует закону Гука, реакции Nab и Nac в нижним и верхним участках определяются раскрытием статической неопределенности:

∑Y=0, Nab + Nac = P (2)

Перемещение сечения А относительно сечения С и сечения В равны по абсолютной величине, так как сечение А расположено на границе АС и АВ , то есть

│ ∆AB │=│ ∆AC │ (3)

Физическая часть решения (3) состоит в следующем

С учетом последнего находим, что

(4)

При увеличении внешней нагрузки Р пластические деформации начинаются нижней части стержня. Нагрузка Р=РТ , при которой начинаются пластически деформации .находится из выражения для внутреннего усилия в нижней чаcти стержня

(5)

NAС

F

Напряжения в верхней части стержня при этом будут :

(6)

Естественно, что верхняя часть стержня находится в упругой области.

Согласно диаграмме для идеального упругопластического тела нижний участок стержня не может воспринимать большей нагрузки, чем NAB=σT·F

NAB=σT·F

NAС=σT·F

Поэтому при дальнейшем увеличении внешней нагрузки Р возрастает нагрузка, воспринимаемая верхним участком. В предельном состоянии при Р=РПР усилия, воспринимаемые верхним и нижним участками стержня будут равны :

и

(7)

(8)

Тогда предельная нагрузка определяется из условия:

Перейти на страницу:  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10